榕蜂共生体系及冬虫夏草研究新进展
榕树依赖榕小蜂传粉形成种子,榕小蜂也只能在榕果内的小花上产卵繁殖后代,两者相互依存,缺一不可。因此,维持榕蜂共生体系稳定的机制成为科学家们一直关注和探讨的热点问题。榕小蜂为找到接收期榕果,要经过长距离飞行,那么是不是个体较大的榕小蜂更有可能找到寄住榕树?榕小蜂在进入榕果时,要钻过覆有层层苞片的苞片口,那么苞片口是否对榕小蜂个体大小有限制呢?协同进化组硕士生刘聪在导师彭艳琼的指导下以对叶榕传粉榕小蜂Ceratosolen solmsi marchali Mayr为研究材料,通过测量比较刚出果榕小蜂、到达榕果榕小蜂、夹死于苞片口榕小蜂和进入果腔榕小蜂的个体大小,对此进行了研究。结果显示,到达接收期榕果的小蜂的个体明显大于刚出果的榕小蜂,夹死于苞片口的榕小蜂明显大于进入果腔的榕小蜂。这说明在寻找寄主的过程中,个体较大的榕小蜂更有可能到达榕果,但是榕果苞片口限制了榕小蜂个体的最大程度,即苞片口成为了榕小蜂个体大小的“过滤器”,稳定了榕小蜂个体大小。这也有利于榕蜂共生体系的维持。该研究结果发表在Entomologia Experimentalis et Applicata上。
榕小蜂在榕果内的细小雌花中营寄生生活,其体型非常微小,因此长期以来国内外学者对传粉榕小蜂的染色体研究存在很大困难,世界上仅有俄罗斯专家研究研究过一个无花果榕小蜂的例子,而且未再能重覆。协同进化组博士生柳青在导师杨大荣老师的指导下,选取西双版纳广泛分布的大果榕组4种榕树对应的传粉榕小蜂为研究对象,通过近百次探索与实验,成功地研究出一套适合传粉榕小蜂染色体研究的方法-榕小蜂脑组织细胞培养法,并运用该方法对4种榕树的传粉昆虫进行了染色体核型研究。研究结果表明,传粉榕小蜂预蛹期脑组织是进行该类昆虫染色体研究的最佳材料。4种传粉榕小蜂具有相对保守的染色体核型,染色体类型一致,染色体相对长度大小也较为相近。染色体研究做为一个基础的研究手段可以弥补形态和分子研究的不足,以辅助解决起源、种间亲缘关系和系统演化等问题。本文提出的脑组织细胞培养法为今后更大范围、更为深入和精细的水平开展传粉榕小蜂染色体研究提供了可能。该研究结果发表在Symbiosis上。
目前,对于热带植物现存分布情况的研究更多地是强调地理隔离和冈瓦纳大陆分离的作用。早期对榕树分布的研究也支持的这个观点。协同进化组徐磊博士在导师杨大荣等指导下,通过广泛的取样(208种榕树),重建了榕树系统发育树和分析了其生物地理历史。结果显示,在冈瓦纳大陆各板块分裂前榕树起源于南美大陆,之后扩散到印度大陆,在印度大陆发生了适应性辐射进化,并在印度大陆与亚洲大陆、非洲大陆与亚洲大陆碰撞之后在各大板块之间发生了迅速的适应性辐射。并且,其系统分化时间与几个大的地质事件比较吻合。但与前人研究不同的是与地质事件等生态机会和多样性扩散相比,地理隔离在榕树的多样性分化中起到的作用相对较小。该研究结果已发表在Journal of Systematics and Evolution上。
凡是由真菌Ophiocordycep寄生昆虫体内,菌成熟时能产生子囊孢子体的虫菌复合体,统称虫草。不同的虫草有不同的寄主或者寄生真菌。虫草全世界已经报道近400种,中国已经报道有73种。协同进化组研究人员对我国冬虫夏草进行了20余年的考察,先后发表了26种冬虫夏草寄主新种,但我国高海拔地区的虫草新种发表很少。近期,陈吉岳博士和杨大荣研究员等在3500-3900米海拔中发现了一种新的虫草——老君山虫草Ophiocordyceps laojunshanensis。该虫草与冬虫夏草的寄主相同,且形态与其相似,但子座修长,产囊部较短,子囊壳不规则。冬虫夏草多生长在高山草甸中,而老君山虫草多在林下与苔藓混生。由于老君山虫草与名贵药材冬虫夏草形态形似,所以经常被当地商贩充当冬虫夏草出售,本文对于老君山虫草和冬虫夏草进行了详细对比,使消费者从外观上就可以区别两者,避免购买时上当受骗。该研究结果发表在Mycotaxon杂志上。
榕树雌花期的延长及其对榕-蜂互惠共生体系的影响
生物的互利共生是一种十分重要的生物间相互关系,长期以来一直是生态学家的重要研究领域。榕树和传粉榕小蜂之间的关系就是一种典型的互利共生关系:每种榕树只能通过其专一的传粉小蜂为其传粉才能形成种子,榕小蜂也只能依靠榕树的雌花子房才能繁殖后代,因此两个物种在繁殖上彼此依赖,密不可分,是互利共生和协同进化的经典例子。
依靠动物为其传粉的植物,在寿命以及对传粉者回报等方面都存在较大变异。人们一般认为:互利共生的两个物种的特征应该是朝着能使两个物种相遇概率最大化的方向进化。植物花序寿命的延长理论上可以增加被传粉的概率,但对于植物花序的寿命延长及其对互惠共生体系的影响却极少有研究。
我园协同进化组的博士研究生张媛,在彭艳琼副研究员和杨大荣研究员的指导下,以分布于西双版纳地区的鸡嗉子榕(Ficus semicordata)及其传粉榕小蜂(Ceratosolen gravelyi)为材料,利用人工控制性放蜂实验,验证了在小蜂资源不足的情况下,榕果会主动延长其雌花期长度,且雌雄榕果在雌花期长度、落果率、进蜂量等方面均存在差异,此外榕树和榕小蜂的繁殖效率会随着雌花期花序寿命的延长而逐渐下降,表现在种子和榕小蜂后代数量的减少、种子败育率增加、小蜂后代死亡率增加以及小蜂个体大小的减小等。在没有选择的情况下,小蜂会被迫选择进入雌花开放末期的榕果,但在自然状态下,榕小蜂更倾向于进入处于雌花开放早期的榕果,此时授粉和产卵量均最佳。我们的实验与研究结果表明:雌雄榕果在繁殖上已经产生了不同的适应和进化策略;在缺少蜂源时雌花的花期会延长,增加了榕-蜂的相遇概率,但明显地影响榕-蜂繁殖率,两者的后代均明显下降,说明雌花期末期榕小蜂进果内传粉和产卵,对榕—蜂后代繁殖都不利。相关研究结果已在线发表于Evolutionary Ecology上。
http://www.xtbg.cas.cn/xwzx/kydt/201110/t20111017_3363551.html
我园科技人员参加云南省昆虫学会2011年学术年会
2011年8月5日-7日,云南省昆虫学会2011年学术年会在云南省大理古城隆重召开。此次大会由云南省昆虫学会主办,共有来自昆明市和云南省各地州的科研院所、大学、政府事业机构等20多个单位的近100名代表参加。大会开幕式由省昆虫学会副理事长杨大荣研究员主持,赖仞理事长致开幕词,大理州科协主席罗朝玺做了重要讲话,秘书长彭艳琼宣读了省科协及省有关兄弟学会的贺电。
开幕式后,进行了6场特邀大会报告,专家们分别从昆虫药用蛋白、分类学、生态学、农业昆虫、林业昆虫、害虫治理等方向介绍了各自的研究成果及进展情况。大会报告后,与会代表开展了林业、农业和青年科技论坛三个专题交流,共作了30个专题报告。报告过程中,参会人员就昆虫学的近年来的昆虫学研究进展与成果进行了详细地交流和充分地探讨。
我园由杨大荣研究员率队的11名代表参加了此次年会。会上杨大荣研究员作了题为“中国榕树榕小蜂的研究与展望”特邀报告,详细介绍了近年来榕-蜂共生关系的研究方向和进展以及今后的研究趋势,该报告在会上引起了强烈反响,代表们对榕树和榕小蜂的协同关系表现出浓厚的兴趣,一些代表对此还提出了好的建议。在分组会议上,杨培、赵江波、武士波和张强翔分别作了题为“传粉榕小蜂性比与繁殖资源的关系”、“环纹榕小蜂的传粉特征”、“西双版纳两种榕树传粉榕小蜂形态学比较”和“沿黄稻区灰飞虱种群消长规律及防治技术研究”的报告。在青年科技学术交流组中,我园的研究生顾丁、刘聪和麻云翠分别做了“钝叶榕榕果挥发物的变化及其对钝叶榕传粉榕小蜂行为的影响”、“榕小蜂孕卵量对其繁殖的影响”、和“环纹榕亚组中两个非传粉小蜂属的种群结构”报告,其中刘聪和顾丁获得二等奖,麻云翠获得三等奖。会议期间,主办方还举办了“昆虫摄影作品展”,赵江波的3幅作品在众多参赛作品中脱颖而出,分获一等奖、二等奖和三等奖,杨培的两幅参赛作品也被评为三等奖。
此外,在本次大会召开前的理事会上,参会理事全票通过我园彭艳琼副研究员当选为云南省昆虫学会秘书长。
在这次大会的筹备过程中,以我园杨大荣为主编,彭艳琼、杨培等6人为副主编, 张媛、张强翔、武士波、柳青等7人为执行编辑,编辑了约26万字的昆虫学术论文集,由科学出版社正式出版;同时编辑出版了本次会议约10万字论文摘要集。出版质量和数量均为历次省昆虫学会最佳,获得参会代表的好评。
参会代表合影
杨老师作大会特邀报告
农业部草原监理中心在我园召开云南省冬虫夏草调查研究培训班
5月24日至6月2日,由农业部草原监理中心举办的云南省冬虫夏草调查研究培训班在我园举办。农业部草原监理中心副主任徐百志和保护处李兵处长,以及中国农科院农业经济与发展研究所和云南省农业厅草山饲料工作站等单位的相关人员参加了这次培训。
培训由我园科技处主管王坚主持。培训班上,我园彭艳琼副研究员和杨培助理研究员分别作了“冬虫夏草的研究方法及进展——以云南的研究为例”和“冬虫夏草真伪鉴别”的报告。报告会上,参加培训班人员就云南冬虫夏草的产量、质量、产地、冬虫夏草的生活史和各种虫草的特性进行了学习和讨论。报告结束后,培训人员参观了冬虫夏草标本室,比较学习不同产地的冬虫夏草和不同虫草、真假冬虫夏草的区别。之后,培训人员参观了生物地球化学实验室,详细了解了冬虫夏草生境土壤分析的方法和过程。5月25日至6月2日,培训人员前往中甸、白马雪山、德钦和玉龙雪山等地,在我园杨大荣研究员的带领下对云南冬虫夏草进行实地考察。杨大荣研究员向培训人员详细讲解了冬虫夏草的采挖方式、产量、质量以及生态破坏程度等情况,并带领相关人员走访了当地采挖冬虫夏草的牧民和商家,详细了解了近两年来采挖虫草的个体变化趋势和价格销量走势。在考察过程中,农科院研究人员对当地群众做了有关调查问卷。
培训结束后,农业部草原监理中心和迪庆州造园监理站在迪庆州组织召开了“冬虫夏草资源保护利用座谈会”,会议就冬虫夏草资源的合理利用和保护等情况的变化进行了讨论。迪庆州农牧局、食品药品监管局、统计局、气象局、白马雪山自然保护区管理局等单位的相关人员参加了座谈会。
我组学生顺利通过开题和中期报告考核
12月7日,我组学生的开题和中期考核在昆明分部一楼办公室如期举行。参加这次考核的有武士波、刘聪、侯香莲、苗白鸽、严啸和柳青等六位同学。专家评委组为余迪求研究员任组长、张一平研究员、宋启示研究员、杨大荣研究员和彭艳琼副研究员。
武士波的开题报告的题目是“大果榕亚组榕树及其榕小蜂染色体研究”。计划以木瓜榕、苹果榕和Ficus sp.三种榕树为研究材料,突破榕树染色体技术和从细胞学方面解决其种类关系问题。 刘聪的开题报告为“传粉榕小蜂个体大小在调节榕榕–蜂互惠稳定中的作用”。该研究以对叶榕及其榕小蜂为研究材料,探讨榕小蜂不同个体大小与进蜂期、苞片口以及在权衡榕–蜂繁殖稳定的作用。中期报告的几位同学都详细介绍了目前的工作进展,以及今后一段时间的工作安排和计划。
所有专家评委都认真聆听了同学们的报告,并都有针对地提出了建设性的意见和建议。专家最终评议所有同学都通过考核。 Read the rest of this entry »







